Magnetic Field sa Loob ng Solenoid
1 · Humula
Ang solenoid (mahigpit na binurdahang coil) ay may kuryente sa marami nitong ikot. Kung taasan mo ang kuryente, direktang proporsyonal ba ang paglaki ng field sa loob?
- Mas mabilis lumalaki ang field kaysa kuryente, dahil nagpapalaki ang ambag ng bawat ikot.
- Oo — diretang proporsyonal sa kuryente ang panloob na field.
- Hindi nakadepende sa kuryente ang panloob na field.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang solenoid-field preset at pindutin ang I-reset. May 400 na ikot sa habang 0.45 m ang solenoid.
- I-enable ang interior field-strength readout.
- Itakda ang coil current sa bawat trial at itala ang field strength sa loob.
3 · Mangulekta ng Data
| Coil current I (A) | Panloob na field B (mT) |
|---|---|
| 1.00 | |
| 2.00 | |
| 3.00 |
I-plot ang field strength B (y-axis) laban sa current I (x-axis) para sa tatlong trial. Tuwid ba sa pinagmulan?
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang B = μ₀NI/L gamit ang μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m. Ihambing sa table.
- Ipaliwanag kung bakit sa bilang ng ikot kada unit na haba (N/L) nakadepende ang panloob na field, hindi sa ikot at habang mag-isa — ang mas mahabang solenoid na may proporsyonal na mas maraming ikot ay pareho lang ng field.
5 · Palawakin
- Ang electromagnet (gaya sa junkyard crane) ay solenoid na binabalot sa iron core, na makapag-parami ng field nang daan-daang o libu-libong beses (mataas na permeability ng core). Ipaliwanag kung bakit mas mahinang husto ang field ng simpleng air-core na solenoid na gaya nito para sa parehong kuryente at ikot.
- Sa labas ng ideal na solenoid, malapit sa zero ang magnetic field, hindi tulad ng field ng isang wire na kumakalat palabas. Ipaliwanag, gamit ang field ng maraming indibidwal na ikot, kung bakit halos nagka-cancel sa labas ang field magkabilang panig ng coil pero nagpapalakas sa loob.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Panloob na Field ng Solenoid
Ang mahabang, mahigpit na solenoid ay lumilikha ng halos uniform na panloob na magnetic field na itinakda ng turns density at kuryente: B = μ₀NI/L, kung saan N ang kabuuang ikot at L ang haba ng solenoid.